[发明专利]用于油气藏开发的全缝长三维压裂数值模拟的方法和装置

说明书

技术领域

本申请涉及油气藏开发的技术领域，特别是涉及一种用于油气藏开发的全缝长三维压裂数值模拟的方法，以及，一种用于油气藏开发的全缝长三维压裂数值模拟的装置。

背景技术

我国有66亿吨低渗透油气储量未动用，近几年低渗透油气产能建设规模占全国总量的70％以上，已成为我国油气增储上产的主战场。而实现低渗透难动用储量经济有效开发的核心问题是搞清压裂后人工裂缝的空间展布与井网的合理匹配，建立起有效驱动体系，以达到低渗透油气藏有效开发。

地下油气藏压裂形成的裂缝空间展布形态定量描述是近20年来油气勘探开发世界性攻关难题。目前国内外仅局限于假设井筒以外数百米范围内地质模型是均质的，利用井点测井资料进行井点以外半缝长定量模拟计算。而实际地下油气藏地质特征是非均质的。对压裂缝分布状态认识不清是制约低渗透油田有效开发的瓶颈技术。

国内外低渗透油田一般具有低丰度、低电阻、低饱和度和天然裂缝发育的特点，且大多数油田在投产初期均进行过压裂改造增产措施，天然裂缝和人工裂缝使地下结构更加复杂化，随着开发进程的不断加深，地下水驱压力场不均衡，水窜、水淹及低效井增多，油藏治理难度大。虽然裂缝性油藏研究始终是世界性的难题，但是有关裂缝方面的研究及裂缝建模得技术、方法和理论相当多，归纳总结起来主要有以下几个方面的技术理论方法：

一.传统地质方法：主要通过野外露头观察描述，总结裂缝发育规律，结合井下岩心观察、描述和统计，建立区域性裂缝分布规律，显然，这种方法十分耗费人力和物力，所花的时间也比较长；

二.多学科综合手段技术研究：通过测井(尤其是成像测井(FMI/EMI))、地震、钻井取心综合信息建立裂缝半定量分布模型，该方法是目前较流行、普遍采用的方法，缺点是落实到油田实际中可操作性差，满足不了油田生产实际增产措施实施的要求；

三.数学统计模拟方法：运用地质统计学方法，采用现代数学理论(如分形分维、模糊评判、灰色理论)进行裂缝定量化模拟，得到裂缝三维空间分布。该种方法虽然利用了大量的油田实际资料，但是裂缝预测结果往往与油田实际差别很大，很难在现场中实施。

从所能查到的所有文献看，现有技术中国内外压裂模型均基于井筒测井、钻井和岩心资料，将井筒以外数百米压裂影响范围内地层、岩性、孔隙度、渗透率、岩石力学参数、构造应力场等信息近似看作与井筒钻遇的情况一致，从而获得裂缝的半缝长对称裂缝模型。

目前国内外压裂设计和压后评估中存在的根本问题是局限于井筒资料，无法获得井间所需的各项参数，而地下低渗透储层非均质变化很大，施工设计与地质不相符，造成压裂后实际裂缝展布不清楚。用半缝长模拟计算裂缝参数，从源头上就存在很大问题。造成地下实际裂缝的展布形态与现今国内外普遍使用的方法得到的半缝长差别很大，直接影响油气藏的开发效果。

因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：提出一种用于油气田开发的压裂缝数据获取的机制，用以提高压裂缝数据的准确性和有效性。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种用于油气藏开发的全缝长三维压裂数值模拟的方法和装置，用以提高压裂缝数据的准确性和有效性。

为了解决上述问题，本申请公开了一种用于油气藏开发的全缝长三维压裂数值模拟的方法，包括：

获取油气藏开发目标区域的叠前地震数据；

采用所述叠前地震数据进行弹性参数反演，获得所述油气藏开发目标区域的弹性参数数据体；

根据所述弹性参数数据体构建基于三维网格节点的岩石力学参数模型；

计算所述三维网格节点上的应力信息，生成三维应力场分布模型；

根据所述岩石力学参数模型以及三维应力场分布模型进行压裂过程中裂缝全缝长的三维数值模拟。

优选的，所述弹性参数数据体包括：岩石泊松比、杨氏模量。

优选的，所述根据弹性参数数据体构建基于三维网格节点的岩石力学参数模型的步骤包括：

获取所述油气藏开发目标区域的井筒测井数据和岩心数据；

井间采用所述弹性参数数据体，井点结合所述井筒测井数据和岩心数据，采用储层空间展布和各向异性模型约束，建立基于三维网格节点的岩石力学参数模型。

优选的，所述三维网格节点上的应力信息包括耦合叠加的重力应力、构造应力、孔隙应力及热应力。

优选的，所述的方法，还包括：

获取所述油气藏开发目标区域的三维地震资料，结合钻井取心、测井数据建立地下油气藏三维空间储层地质模型；